中科院等处发表《科学》文章

【字体: 时间:2006年10月17日 来源:生物通

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  一个由美国阿默斯特学院(Amherst College),维吉尼亚理工大学(Virginia Polytechnic Institute and State University,VPISU),瑞士自然历史博物馆(Swedish Museum of Natural History,SMNH),以及中国地质科学院地质研究所(Chinese Academy of Geological Sciences),中科院南京古生物学与地层学国家重点实验室(State Key Laboratory of Paleobiology and Stratigraphy)等处组成的多国研究队伍的研究人员发现了新远古代(Neoproterozoic)动物胚胎的细胞和亚细胞结构,为研究就揭示细胞结构进化提供了重要资料。这一研究成果公布在10月13日《Science》杂志上。

  

生物通报道:一个由美国阿默斯特学院(Amherst College),维吉尼亚理工大学(Virginia Polytechnic Institute and State University,VPISU),瑞士自然历史博物馆(Swedish Museum of Natural History,SMNH),以及中国地质科学院地质研究所(Chinese Academy of Geological Sciences),中科院南京古生物学与地层学国家重点实验室(State Key Laboratory of Paleobiology and Stratigraphy)等处组成的多国研究队伍的研究人员发现了新远古代(Neoproterozoic)动物胚胎的细胞和亚细胞结构,为研究就揭示细胞结构进化提供了重要资料。这一研究成果公布在10月13日《Science》杂志上。

参予这一研究的中方人员包括:中国地质科学院地质研究所的尹崇玉,中国科学院南京地质古生物研究所的周传明,及袁训来,客座研究员肖书海(第二作者)。

链接:
Science 13 October 2006:
Vol. 314. no. 5797, pp. 291 - 294
DOI: 10.1126/science.1133129
Cellular and Subcellular Structure of Neoproterozoic Animal Embryos 
[Abstract]

多细胞生物从一个受精卵发育成由亿万个细胞构成的生物体必须通过细胞分裂才能实现。在生物体内,大多数细胞生活周期较短,需要不断更新,细胞更新也是靠细胞分裂来实现的。

由于细胞分裂关系到生物体正常生活功能,疾病发生等,因此倍受科学家们的关注,并且研究领域涉及较多,其中也包括对细胞分裂进化的研究。通过对不同时期细胞化石的分析,可以发现细胞分裂进化的不同步程,为了解细胞分离机制提供重要信息。

在这一文章中,研究人员利用X-射线断层扫描摄影(X-ray computed tomography)这一最新技术,对产自中国贵州瓮安距今约5亿8千万年前的磷酸盐化动物胚胎化石进行了深入研究,对中国陡山陀Stereoblastic胚胎进行的分析表明细胞会出现偶尔的不同步细胞分裂时间,同时伴随着分裂球(blastomere)的逐渐缩小。这种不同步细胞分裂在现代胚胎中是十分常见的,这说明在5亿5千万年前就有了不同的细胞分裂时间和胚胎细胞系分化的进化。并且研究人员也发现在这些胚胎中亚细胞结构与细胞器官:包被卵黄粒(coated yolk granules)或油脂囊(lipid vesicles)相似,其中胚胎细胞中一对肾形结构也许代表着分裂过程细胞化石证据。

从这些胚胎中发现的许多特征都与多细胞动物特征一致,但是在这些胚胎中(即使是包括1000多个细胞的胚胎)也没有发现上皮组织的证据。

中国科学院南京地质古生物研究所成立于1951年5月7日,其前身为中央研究院地质研究所及前中央地质调查所等机构的古生物室(组)。著名地质古生物学家,中国科学院副院长李四光教授为首任所长,此后斯行健院士,赵金科院士,吴望始研究员,曹瑞骥研究员,穆西南研究员先后任所长,现任所长为沙金庚研究员。中国科学院南京地质古生物研究所是我国唯一从事古无脊椎动物学和古植物学研究的专业机构,也是亚洲最大的古生物学研究所,并被外国学者誉为“世界三大古生物学研究中心之“一”。本所拥有一大批资深的专业人才,其中有12人先后被选为中国科学院院士。

  南京地质古生物研究所是一个从事古生物学和地层学基础研究和应用基础研究的综合性研究所,主要从事古无脊椎动物学、古植物学、地层学、沉积学、分子古生物学等基础理论研究,全所共设有古植物与古孢粉学研究室、古动物学研究室、微体古生物学研究室和一个现代古生物学及地层学开放研究实验室,并于1988年建立博士后科研流动站,本所且有博士导师自审权。经过40多年的发展和几代科学家的努力,目前已成为分支学会齐全、科技力量雄厚、技术条件配套、学术成果丰硕、国际交流频繁的地层古生物综合研究中心。国外同行将她与大英自然历史博物馆和美国斯密逊博物研究院并称为世界古生物学研究的三大中心。今年,本所又获批准进入中国科学院“知识创新工程”试点单位。 

  目前,全所计有268人,其中高级研究人员137人(包括中国科学院院士7人,博士导师29人),中级研究人员81人,图书馆现藏书刊26万余卷(册),是国际上最重要的古生物学与地层学专业文献中心之一,标本库收藏有十几万件模式标本并保存有大量国内外精美标本。《古生物学报》、《地层学杂志》、《华夏古生物》(英文)、《微体古生物学报》、《古生物学文摘》等专业情刊及有关专著的编辑部均设在本所。

  本所一贯重视和加强古生物学与地层学基础理论研究,在我国各类古生物的系统鉴定、各纪地层的研究和总结、全球界线层型研究、门类古生物的全球性总结、青藏高原科学考察、南极地层古生物考察研究、南沙群岛海区生物沉积考察研究、古生物演化理论及地理区系,古生态与古环境等研究工作中,取得大批成果,尤其是近年来研究的寒武纪生命大爆发、澄江动物群的发现和研究、以及南京汤山猿人的发掘,在国际学术界受到广泛重视和好评。

  本所十分重视新技术、新方法的应用和新领域、新方向的开拓。近年来在理论古生物学、地球早期生命演化、计算机技术应用等方面都取得了重要进展,新建的分子古生物学实验室对我国的古生物学和地层学研究必将起到积极的推动作用。

  40多年来,本所科技人员在国内外公开发表学术论文和专著近2000篇9册)、1978年以来,获国家级及省、部级科研成果奖170余项,其中国家级22项、中国科学院特等奖和一等奖11项。
(生物通:万纹)

附:
贵州发现全球最早胚胎化石

中国贵州省发现至少五亿五千万年前古生物胚胎分裂化石,研究人员说,这些化石是现今人类发现历史最早的生物化石样本,为研究生物由简至繁的进化论带来新希望。

英国广播公司中文网报导,利用微聚焦X光技术,研究人员拍摄到这些胚胎细胞化石的三D影像,并观测到内部结构。

这些古生物胚胎分裂化石属于贵州陡山沱时期化石,大约距今五亿五千万年至六亿三千万年前所形成。由于被埋藏在石灰石层,这些化石完整记录胚胎进化的过程。报导说,尽管石灰石层包含许多微小的胚胎化石,但科学家未能在其中找到任何发育后的个体化石。

研究人员认为,化石中记录的胚胎是原始海绵生物繁衍的后代。但此前曾有研究显示,这些胚胎化石可能是更加复杂的生物后代。如果此一说法成立,多细胞复杂生物的发源期将被提前至寒武纪大爆炸时期,这远比目前的推测还要早。

 


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